Nas obras do Projeto Integração Centro, na Estação Luz, foram utilizadas estacas Hélice Contínua atirantadas, como elemento de contenção na interligação subterrânea das estações Luz de trem e metrô. Neste projeto, foi escolhida a solução por estacas Hélice Contínua em razão da velocidade de execução destas estacas. O uso de estacões ou estacas raiz não cumpririam os requisitos de produtividade da obra. O emprego de estacas pré-moldadas foi descartado devido a problemas de vibrações e interferências na estrutura que estas poderiam causar nos prédios vizinhos.
Foram executadas 169 estacas Hélice Contínua, de 80 cm de diâmetro e até 23,00 metros de profundidade, armadas com gaiolas de 15,15m, 15,60m e 17,60m. Em razão do comprimento muito elevado das gaiolas na colocação destas, foi utilizado pilão, que se mostrou muito eficiente na obra em questão. O pilão era utilizado a partir de 12 a 13 metros de profundidade.
Na Figura 3.3, tem-se um detalhe do projeto de armação das estacas de 19,35m de comprimento. A gaiola de armação destas têm 17,60 m de comprimento, sendo a gaiola de maior comprimento executado nesta obra. Na Foto 3.2, apresenta-se a montagem da gaiola na obra e na Foto 3.3 o pilão utilizado na colocação da armadura.
Figura 3.3 - detalhe da gaiola de armadura com 17,60m de comprimento das estacas de 19,35m de comprimento (CPTM, 2002).
Foto 3.2 – montagem das armaduras
Foto 3.3 – cravação da armadura com auxílio de pilão.
A contenção da interligação subterrânea, entre as estações Luz de trem e metrô, foi projetada em estacas hélice contínua atirantadas, com estacas
tangentes e estacas distantes entre si de 1,655m a 2,20m, ou seja, de 2,07.φe a
2,75.φe. Estas estacas forma executas de forma alternada, respeitando uma
Uma obra deste porte é um projeto interessante visto as dificuldades de execução que o local impõem. Em seu entorno, há prédios antigos próximos e importantes, já que são prédios tombados como patrimônio histórico da cidade. A proximidade destes prédios dificultou a execução e exigiu uma criteriosa programação de execução das estacas. As Fotos 3.4, 3.5 e 3.6 mostram a proximidade destes prédios às máquinas e equipamentos durante a execução, dificultando a movimentação da perfuratriz e do guincho utilizado para içar a armadura e socar o pilão.
Foto 3.4 - proximidade dos equipamentos e da armadura na sua colocação com os prédios antigos da Rua Mauá.
Devido à proximidade de prédios antigos na Rua Mauá, da rede elétrica, do próprio prédio da estação e ao grande porte do equipamento de execução das estacas, encontrou-se grande dificuldade de trânsito dentro da obra, tanto do equipamento de execução da estaca quanto do guincho usado para movimentar o pilão de soquete e içar a armadura. Isto ocasionou perda de produtividade. A produtividade diária média foi de apenas 8 estacas por dia, valor maior que de outros tipos de estacas, mas, inferior à média destas estacas para este diâmetro.
O trânsito destas máquinas, além de difícil, gerou uma grande preocupação e cuidado por parte da equipe executora, no sentindo de evitar que estas máquinas causassem problemas de patologia nos edifícios circundantes. A produção de material de descarte também gerou dificuldades à execução e perda de produção. O descarte foi removido com retro-escavadeira até fora da área de execução dos serviços e depois com caminhões.
Foto 3.5 - proximidade do pilão com os prédios da Rua Mauá na etapa de colocação da armadura.
Nota-se, nas Fotos 3.3 a 3.6 que, as estacas estavam muito próximas do prédio da estação Luz e dos prédios antigos existentes na Rua Mauá, revelando a impossibilidade de cravação de estaca ou outro tipo de fundação que causasse vibrações ou recalques significativos nas fundações destes prédios.
A Estação Luz possui fundações por sapatas de argamassa de cimento (de dimensões: 3 x 3 x 3 metros), executadas por volta do ano 1900. Estas sapatas de fundação direta, da gare da Estação Luz, foram subfundadas, antes do início das escavações.
Foto 3.6 - proximidade da hélice contínua e mangueira de bombeamento de concreto, durante concretagem, junto aos prédios da Rua Mauá.
Foto 3.7 – vala já escavada e estroncada.
Quanto ao subsolo local, na Figura 3.4, apresenta-se um perfil típico de sondagem do local, com valores de SPT médio ao longo do fuste das estacas e
elevados a partir de 17 a 18 metros de profundidade. Verifica-se que o perfil é bastante heterogêneo com camadas intercaladas de areia e argila, o que causou dificuldade no controle do sobreconsumo de concreto.
Foi verificado, após escavada a vala, que entre as profundidades de 4 a 6 metros, aproximadamente, houve um severo abaulamento do fuste das estacas. Isto pode ser explicado pela alternância de camada de solo, entre as profundidades de 6 e 7 metros, de uma camada de areia fina para uma argila siltosa, o que deve ter ocasionado dificuldade no controle do sobreconsumo de concreto para o operador. As estacas também apresentaram um excessivo desaprumo, novamente a heterogeneidade do solo pode ter contribuído para isto.
Como o processo executivo das estacas hélice contínua possui elevada produtividade, ausência de vibrações e ruídos durante a execução e não causa grande alívio de tensões em terrenos adjacentes e conseqüentes recalques nas fundações vizinhas: A utilização destas estacas como elemento de contenção na interligação subterrânea entre as estações Luz de trem e metrô, ao lado de prédios muito antigos e tombados como patrimônio histórico da cidade de São Paulo, foi feita com sucesso e sem danos a estes prédios.
4. ANÁLISE DO DESEMPENHO DE ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA E